(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石ｎ対に対向配置された３相の出力巻線を有して内燃機関で駆動される磁石発電部と、前記３相の出力巻線に近接して配置されて前記磁石発電部の出力の位相を示す位相信号を１回転当たりｎ個生成する単相の出力巻線と、前記３相の出力巻線に相互に逆並列にブリッジ接続されて単相の交流電力を出力するサイクロコンバータを構成する正負のスイッチング素子群からなるブリッジ回路と、目標周波数に応じて前記ブリッジ回路のスイッチング素子群を可変の点弧幅で点弧して前記単相の交流電力を生成して負荷に供給する交流電力生成手段とを備えたサイクロコンバータ式発電機において、前記内燃機関の回転数を変更自在なアクチュエータと、前記負荷で要求される要求電力を検出する負荷要求電力検出手段と、前記検出された要求電力に応じて前記内燃機関の目標回転数を決定する目標回転数決定手段と、前記決定された目標回転数となるように前記アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段とを備えると共に、前記交流電力生成手段は、前記生成される交流電力の周波数の１周期の間に生成される前記位相信号の個数が前記決定された目標回転数に応じて補正される個数となるように前記スイッチング素子を点弧して前記交流電力を生成することを特徴とするサイクロコンバータ式発電機。
【請求項２】
前記交流電力生成手段は、前記生成される交流電力の周波数と前記位相信号のゼロクロス点が一致するように前記スイッチング素子を点弧することを特徴とする請求項１記載のサイクロコンバータ式発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ある周波数の交流電力を別の周波数の交流電力に変換して出力するサイクロコンバータ式発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある周波数の交流電力を別の周波数の交流電力に変換して出力するサイクロコンバータ式発電機は良く知られており、その例として特許文献１記載の技術を挙げることができる。特許文献１記載の技術にあっては、３相の出力巻線に相互に逆並列にブリッジ接続される正負のサイリスタ群を目標とする交流電力の周波数の半周期ごとに可変の点弧幅で点弧して目標周波数の単相の交流電力を生成している。
【特許文献１】特許第３４４７９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このようなサイクロコンバータ式発電機にあっては、生成する交流電力の目標周波数を一定に保とうとすると、負荷の要求電力の大きさに関係なく、駆動する内燃機関は回転数一定で運転せざるを得なかった。そのため、負荷の要求電力が少ないときは燃料消費量や騒音が不要に増加する不都合があった。
【０００４】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、負荷の要求電力に応じた回転数で内燃機関を運転することで燃料消費量や騒音の不要な増加を防止すると共に、機関回転数が急変したときも安定した交流電力を生成するようにしたサイクロコンバータ式発電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、磁石ｎ対に対向配置された３相の出力巻線を有して内燃機関で駆動される磁石発電部と、前記３相の出力巻線に近接して配置されて前記磁石発電部の出力の位相を示す位相信号を１回転当たりｎ個生成する単相の出力巻線と、前記３相の出力巻線に相互に逆並列にブリッジ接続されて単相の交流電力を出力するサイクロコンバータを構成する正負のスイッチング素子群からなるブリッジ回路と、目標周波数に応じて前記ブリッジ回路のスイッチング素子群を可変の点弧幅で点弧して前記単相の交流電力を生成して負荷に供給する交流電力生成手段とを備えたサイクロコンバータ式発電機において、前記内燃機関の回転数を変更自在なアクチュエータと、前記負荷で要求される要求電力を検出する負荷要求電力検出手段と、前記検出された要求電力に応じて前記内燃機関の目標回転数を決定する目標回転数決定手段と、前記決定された目標回転数となるように前記アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段とを備えると共に、前記交流電力生成手段は、前記生成される交流電力の周波数の１周期の間に生成される前記位相信号の個数が前記決定された目標回転数に応じて補正される個数となるように前記スイッチング素子を点弧して前記交流電力を生成する如く構成した。
【０００６】
請求項２に係るサイクロコンバータ式発電機にあっては、前記交流電力生成手段は、前記生成される交流電力の周波数と前記位相信号のゼロクロス点が一致するように前記スイッチング素子を点弧する如く構成した。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１にあっては、磁石ｎ対に対向配置された３相の出力巻線を有して内燃機関で駆動される磁石発電部と、その出力の位相を示す位相信号を１回転当たりｎ個生成する単相の出力巻線と、３相の出力巻線に相互に逆並列にブリッジ接続されてサイクロコンバータを構成するブリッジ回路の正負のスイッチング素子群を目標周波数に応じて可変の点弧幅で点弧して単相の交流電力を生成して負荷に供給する交流電力生成手段とを備えたサイクロコンバータ式発電機において、負荷で要求される要求電力を検出し、検出された要求電力に応じて内燃機関の目標回転数を決定し、決定された目標回転数となるように回転数を変更自在なアクチュエータを駆動すると共に、交流電力生成手段は、生成される交流電力の周波数の１周期の間に生成される位相信号の個数が決定された目標回転数に応じて補正される個数となるようにスイッチング素子を点弧して交流電力を生成する如く構成したので、検出された要求電力に応じて内燃機関の目標回転数を決定してアクチュエータを駆動してその回転数にすることで負荷の要求電力が少ないときに燃料消費量や騒音が不要に増加するのを防止することができる。
【０００８】
また、生成される交流電力の周波数の１周期の間に生成される位相信号の個数が決定された目標回転数に応じて補正される個数となるようにスイッチング素子を点弧して交流電力を生成、換言すれば生成される交流電力の周波数を機関回転数に同期させるように構成したので、機関回転数が急変したときも、その影響を受けることなく、安定した交流電力を生成することができる。
【０００９】
請求項２に係るサイクロコンバータ式発電機にあっては、交流電力生成手段は、生成される交流電力の周波数と位相信号のゼロクロス点が一致するようにスイッチング素子を点弧する如く構成したので、上記した効果に加え、生成される交流電力の周波数を機関回転数に確実に同期させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面に即してこの発明に係るサイクロコンバータ式発電機を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１１】
図１はこの発明の実施例に係るサイクロコンバータ式発電機を全体的に示すブロック図である。
【００１２】
図１において符号１０はサイクロコンバータ式発電機を示し、発電機１０は内燃機関（以下「エンジン」といい、ＥＮＧと示す）１２を備え、交流１００Ｖ−２．３ｋＶＡ、直流１２Ｖ−１０Ａの定格出力を有する。エンジン１２は空冷点火式であり、そのスロットルバルブ１２ａはステップモータなどからなるアクチュエータ１２ｂで開閉されると共に、リコイルスタータ（図示せず）で始動される。
【００１３】
発電機１０は、エンジン１２で駆動される磁石発電部（図１で「ＡＬＴ」と示す）１４を備える。
【００１４】
図２は磁石発電部１４を構成するステータ１４ａの平面図である。
【００１５】
ステータ１４ａはエンジン１２のシリンダヘッド付近に固定されるステータコア１４ａ１を備える。図示の如く、ステータコア１４ａ１からは放射状に２７個の突起（ティース）１４ａ２が形成され、その内の２４個の突起にはコイルＵｎ，Ｖｎ，Ｗｎ（ｎ：１から８）が巻回されてＵ，Ｖ，Ｗ相からなる３相の出力巻線（メイン巻線）１６が形成される。
【００１６】
コイルＵ１とＷ８の間の３個の突起１４ａ２１，１４ａ２２，１４ａ２３の内、Ｗ相に対応する突起１４ａ２１はコイルを巻回されない一方、Ｖ相に対応する突起１４ａ２２とＵ相に対応する突起１４ａ２３はコイルを巻回され、単相の出力巻線２０，２２を形成する。
【００１７】
ステータ１４ａの周囲にはロータ１４ｂが配置されると共に、その内部には上記したコイルと対向する位置に永久磁石１４ｂ１が、図示の如く、径方向に着磁された磁極を交互させつつ、９対（１８個）取着される。永久磁石１４ｂ１は２個（例えば１４ｂ１１と１４ｂ１２）で１対を構成し、３個の突起１４ａ２当たり１対の永久磁石１４ｂ１が配置される。ロータはエンジン１２のフライホイールを兼用する。
【００１８】
ステータ１４ａの回りをロータ１４ｂの永久磁石１４ｂ１が回転することにより、３相の出力巻線１６から３相の交流電力が出力されると共に、単相の出力巻線２０からは単相の交流電力、即ち、磁石発電部１４の出力、より具体的には出力巻線１６の出力の位相を示すＶ相パルス（位相信号）が出力される。出力巻線２２からも単相の交流電力が出力される。
【００１９】
図１の説明に戻ると、磁石発電部１４で発電された３相の交流電力は、サイクロコンバータのブリッジ回路２４に入力される。
【００２０】
図３はサイクロコンバータのブリッジ回路２４の構成を詳細に示すブロック図である。図示の如く、サイクロコンバータのブリッジ回路２４は、正群コンバータ２４ａと負群コンバータ２４ｂと平滑コンデンサ２４ｃからなる。
【００２１】
正群コンバータ２４ａはカソードが正側を向くように配置された１対を３組並列に接続させた計６個のサイリスタ（ＳＣＲ。正のスイッチング素子群）Ｐｎ（ｎ：１から６）からなると共に、負群コンバータ２４ｂはカソードが負側を向くように配置された一対を３組並列に接続させた同数個のサイリスタ（ＳＣＲ。負のスイッチング素子群）Ｎｎ（ｎ：１から６）からなる。このように、サイクロコンバータのブリッジ回路２４は、３相の出力巻線１６に相互に逆並列にブリッジ接続される正負のスイッチング素子群からなるブリッジ回路として構成される。
【００２２】
３相の出力巻線１６の出力端子は、１対のサイリスタＰｎ，Ｎｎの中点に接続される。即ち、正群コンバータ２４ａと負群コンバータ２４ｂは３相の出力巻線１６に相互に逆並列にブリッジ接続される。
【００２３】
図１の説明に戻ると、ブリッジ回路２４は、電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）２６に接続される。
【００２４】
ＥＣＵ２６は、正負コンバータ切替制御部２６ａ、電圧実効値制御部２６ｂ、物理値変換部２６ｃ、およびスロットル制御部２６ｄを備える。ＥＣＵ２６は実際にはＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏなどを備えたマイクロコンピュータからなり、上記した正負コンバータ切替制御部２６ａなどはそのＣＰＵの動作を機能的に示したものである。
【００２５】
後述する如く、ＥＣＵ２６の正負コンバータ切替制御部２６ａによってブリッジ回路２４において正群コンバータ２４ａと負群コンバータ２４ｂのうちの点弧（導通）される方が選択（切替）され、電圧実効値制御部２６ｂによって点弧角が制御され、入力された３相の交流電力は単相の交流電力に変換され、給電路２８を介して負荷３０に供給される。
【００２６】
図示の如く、出力巻線２０から出力されたＶ相パルス（位相信号）はＥＣＵ２６の物理値変換部２６ｃを介して正負コンバータ切替制御部２６ａや電圧実効値制御部２６ｂに送られると共に、物理値変換部２６ｃでＶ相パルスをカウントしてエンジン回転数ＮＥが検出される。出力巻線２２の出力は整形され、エンジン１２の点火コイルなどの点火系（図示せず）に点火電圧として供給される。
【００２７】
物理値変換部２６ｃで検出されたエンジン回転数ＮＥは、スロットル制御部２６ｄに入力される。スロットル制御部２６ｄは、検出されたエンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＤとなるように適応制御器（Self -Tuning Regulator）を用いてアクチュエータ１２ｂの動作を調整してスロットルバルブ１２ａの開度を制御する。尚、その制御の詳細はこの発明の要旨と直接の関連を有しないので、ここでの説明は省略する。
【００２８】
検出されたエンジン回転数ＮＥと位相信号は、電圧実効値制御部２６ｂに入力される。給電路２８には電圧センサ３２と電流センサ３４が配置され、それぞれ給電路２８の電圧と電流に応じた出力を生じる。電圧センサ３２と電流センサ３４の出力は、正負コンバータ切替制御部２６ａと電圧実効値制御部２６ｂに送られる。
【００２９】
また、発電機１０のコントロールパネル（図示せず）などのユーザ（使用者）の操作自在な適宜位置には、商用電力系統の６０Ｈｚあるいは５０Ｈｚを目標周波数としてユーザに設定させる周波数設定ＳＷ（スイッチ）３６が設けられ、その出力も電圧実効値制御部２６ｂに送られる。
【００３０】
次いで、３相の交流電力を商用電力系統の６０Ｈｚ（あるいは５０Ｈｚ）を目標周波数とする単相の交流電力に変換する場合について正負コンバータ切替制御部２６ａと電圧実効値制御部２６ｂの動作を説明する。
【００３１】
その場合、正負コンバータ切替制御部２６ａは、図４に示す如く、電流センサ３４で検出された電流の傾きから正群コンバータ２４ａと負群コンバータ２４ｂのいずれかを点弧すべきか決定する。
【００３２】
具体的には、正負コンバータ切替制御部２６ａは、検出された電流が０レベルを正側に超えるときは正群コンバータ２４ａを、負側に超えるときは負群コンバータ２４ｂを点弧すべきと決定する。
【００３３】
電圧実効値制御部２６ｂは、前記した位相信号と図５に示すような正群コンバータ２４ａと負群コンバータ２４ｂの１２個のサイリスタＰｎ，Ｎｎ（同図でＳＣＲｎ＋，ｎ−などと示す）ごとに生成された基準ノコギリ波に基づき、周波数設定ＳＷ３６を介してユーザによって設定された、図６に示すような目標周波数の波形と、１２個のサイリスタＰｎ，Ｎｎのそれぞれに設けられる比較器（図示せず）との比較結果に基づき、サイリスタを同図に矢印で示すタイミングで点弧（導通）し、出力電圧の実効値を目標とする実効値に制御する。尚、図５でＵＶ，ＵＷ，ＷＵ間に印加される電圧を実線、その逆のＶＵ，ＷＵ，ＵＷ間に印加される電圧を破線で示す。
【００３４】
電圧実効値制御部２６ｂで目標実効値に制御されて生成された単相の交流電力は、図３に示す如く、平滑コンデンサ２４ｃで平滑され、給電路２８、より具体的には給電路２８ａ、２８ｂを介して負荷３０に供給される。このように、サイクロコンバータは、ブリッジ回路２４とＥＣＵ２６で構成される。
【００３５】
ここで、この発明の課題を再説すると、従来のサイクロコンバータ式発電機にあっては、生成する交流電力の目標周波数を一定に保とうとすると、負荷の要求電力の大きさに関係なく、駆動するエンジンは回転数一定で運転せざるを得ず、負荷の要求電力が少ないときは燃料消費量や騒音が不要に増加する不都合があったことから、この発明はそのような不都合を解消することを課題とする。
【００３６】
以下、それについて説明すると、図７は発電機１０の動作、具体的にはＥＣＵ２６、より具体的にはその電圧実効値制御部２６ｂによって実行される動作を示すフロー・チャートである。
【００３７】
先ずＳ１０において負荷３０で要求される要求電力を検出する。これは、電圧センサ３２と電流センサ３４の検出値を乗じて負荷３０の有効電力［ＶＡ］を算出することで行なう。
【００３８】
次いでＳ１２に進み、算出された負荷３０の要求電力（有効電力）で図８に示すような特性を検索して目標エンジン回転数ＮＥＤを算出する。
【００３９】
この目標エンジン回転数ＮＥＤは負荷３０の要求電力を満足するに足る最小のエンジン回転数、より具体的にはエンジン１２がリコイルで始動されたときに検出されたエンジン回転数（現在のエンジン回転数）ＮＥを意味し、図示の如く、４００ｒｐｍごとに段階的に変化するように設定される。尚、図８に示す特性は、予め実験により求めてテーブル値としてＥＣＵ２６のメモリ内に格納される。
【００４０】
次いでＳ１４に進み、算出された目標エンジン回転数ＮＥＤとなるように、スロットル制御部２６ｄを介してアクチュエータ１２ｂを駆動する。
【００４１】
次いでＳ１６に進み、算出された目標エンジン回転数ＮＥＤに応じ、生成される交流電力の設定された周波数、即ち、出力電圧波形の１周期の間に生成されるＶ相パルス（Ｖ相パルス波形。位相信号）の個数を算出（補正）する。
【００４２】
次いでＳ１８に進み、生成される交流電力の周波数、即ち、出力周波数の１周期の間に生成されるＶ相パルスの個数が実際に算出された個数となるように、正、負群コンバータ２４ａ，２４ｂの点弧回数を決定してそれらを点弧し、交流電力を生成して負荷３０に供給する。
【００４３】
これについて説明すると、磁石発電部１４は９対の永久磁石１４ｂ１を備えることから、ロータ１回転当たり９個のＶ相パルスが生成される。従って、設定された目標周波数を６０Ｈｚ、目標エンジン回転数ＮＥＤを３６００ｒｐｍとすると、図９に示す如く、目標周波数の１周期の間に９個（９周期）のＶ相パルスが入る（生成される）。
【００４４】
正、負群コンバータ２４ａ，２４ｂの目標周波数の１周期当たりの点弧回数は、永久磁石の個数とエンジン回転数ＮＥに応じて下記に示すように一義的に決定される。
点弧回数＝（エンジン回転数周波数／目標周波数）×磁石数×出力巻線数
【００４５】
例えばエンジン回転数ＮＥを３６００ｒｐｍ、目標周波数を６０Ｈｚとすると、点弧回数は以下のようになる。
点弧回数＝｛（３６００／６０）／６０｝×１８×３
＝５４
【００４６】
このとき目標エンジン回転数ＮＥＤは負荷３０の要求電力が低い場合、３６００ｒｐｍから低下させることとするが、目標周波数の１周期の中にＶ相パルスが９個（９周期）入るように制御し続けると、エンジン回転数ＮＥＤの低下につれ、生成される交流電力の周波数（出力周波数）が低下してしまう。
【００４７】
そこで、この実施例にあっては目標エンジン回転数ＮＥＤの増減に応じて１周期の中に入るＶ相パルスの個数を増減させ、例えば目標エンジン回転数ＮＥＤが３２００ｒｐｍであれば図１０に示すように８個（８周期）、２８００ｒｐｍであれば図１１に示すように７個（７周期）と減少させるようにした。即ち、１周期の間に生成されるＶ相パルス（位相信号）の個数を決定された目標回転数ＮＥＤに応じて補正するようにした。
【００４８】
より具体的には、図１２に示す如く、生成される交流電力の周波数、即ち、出力周波数の１周期の間に生成されるＶ相パルスの個数が増減補正された個数となるように、正、負群コンバータ２４ａ，２４ｂの点弧回数を決定し、決定された回数に従ってそれらを点弧するようにした。
【００４９】
即ち、図１２に示す特性に従い、点弧回数は目標エンジン回転数ＮＥＤが３６００ｒｐｍのときは５４回、２８００ｒｐｍのときは４２回と決定される。それにより、目標周波数６０Ｈｚと同じ周波数（出力周波数）の交流電力を生成することができる。尚、図１２に示す特性も予め実験により求めてＥＣＵ２６のメモリ内に格納しておく。
【００５０】
また、図９から図１１に示す如く、生成される交流電力の周波数（出力電圧波形）とＶ相パルス（Ｖ相パルス波形）のゼロクロス点が一致するように点弧、換言すれば、出力周波数とエンジン回転数ＮＥを確実に同期させることとする。
【００５１】
図１３はこの実施例に係る出力周波数とエンジン回転数ＮＥを同期させる制御を示すタイム・チャート、図１４は従来技術に係る一定周波数を出力させる制御を示すタイム・チャート、図１５は図１３に示す制御でエンジン回転数ＮＥが急変したときの出力電圧と周波数の安定度を検証するシミュレーション結果を示すデータ図、図１６は図１４に示す制御についての同様のデータ図、図１７は図１５と図１６に図示した内容を数値化した表である。
【００５２】
図１３と図１５に示す如く、この実施例では出力周波数とエンジン回転数ＮＥを同期させる制御、換言すれば出力周波数の１周期の間に生成されるＶ相パルスの個数が所定の値、即ち、目標エンジン回転数ＮＥＤに応じて設定される一定の値となるように制御することで、エンジン回転数ＮＥが急変しても、出力（生成）される交流電力の電圧は変化せず、安定している。
【００５３】
従って、負荷３０が照明器具などであるとき、電圧が変動すると、チラツキが生じるが、そのような不都合を低減させることができる。他方、図１４と図１６に示す如く、従来技術に係る制御では電圧が変動する結果、そのような効果を期待することができない。
【００５４】
ただし、この実施例に係る制御では、図１５と図１６の対比から明らかな如く、周波数の安定度は低下する。しかしながら、周波数の変動は負荷３０にとって支障とならない場合が多い。
【００５５】
上記の如く、この実施例においては、磁石ｎ（ｎ：９）対に対向配置された３相の出力巻線１６を有してエンジン（内燃機関）１２で駆動される磁石発電部１４と、前記３相の出力巻線１６に近接して配置されて前記磁石発電部１４の出力の位相を示す位相信号（Ｖ相パルス）を１回転当たりｎ個生成する単相の出力巻線２０と、前記３相の出力巻線１６に相互に逆並列にブリッジ接続されて交流電力を出力するサイクロコンバータを構成する正負のスイッチング素子群（正群コンバータ２４ａ、負群コンバータ２４ｂ）からなるブリッジ回路２４と、目標周波数に応じて前記スイッチング素子群を可変の点弧幅で点弧して単相の交流電力を生成して負荷３０に供給する交流電力生成手段（電圧実効値制御部２６ｂ）とを備えたサイクロコンバータ式発電機１０において、前記エンジン（内燃機関）１２の回転数ＮＥを変更自在なアクチュエータ１２ｂと前記負荷３０で要求される要求電力を検出する負荷要求電力検出手段（電圧実効値制御部２６ｂ，Ｓ１０）と、前記検出された要求電力に応じて前記エンジン（内燃機関）１２の目標回転数ＮＥＤを決定する目標回転数決定手段（電圧実効値制御部２６ｂ，Ｓ１２）と、前記決定された目標回転数ＮＥＤとなるように前記アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段（電圧実効値制御部２６ｂ、スロットル制御部２６ｄ，Ｓ１４）とを備えると共に、前記交流電力生成手段は、前記生成される交流電力の周波数の１周期の間に生成される（より正確には生成されるべき）前記位相信号の個数が前記決定された目標回転数ＮＥＤに応じて補正される個数となるように前記スイッチング素子を点弧して前記交流電力を生成する（電圧実効値制御部２６ｂ，Ｓ１６，Ｓ１８）如く構成したので、検出された要求電力に応じてエンジン１２の目標回転数ＮＥＤを決定してアクチュエータ１２ｂを駆動してその回転数にすることで負荷３０の要求電力が少ないときに燃料消費量や騒音が不要に増加するのを防止することができる。
【００５６】
また、生成される交流電力の周波数の１周期の間に生成される位相信号の個数が決定された目標回転数ＮＥＤに応じて補正される個数となるようにスイッチング素子を点弧して交流電力を生成、換言すれば生成される交流電力の周波数をエンジン回転数ＮＥに同期させるように構成したので、エンジン回転数ＮＥが急変したときも、その影響を受けることなく、安定した交流電力を生成することができる。
【００５７】
また、前記交流電力生成手段は、前記生成される交流電力の周波数と前記位相信号のゼロクロス点が一致するように前記スイッチング素子を点弧する如く構成したので、上記した効果に加え、生成される交流電力の周波数を機関回転数に確実に同期させることができる。
【００５８】
尚、上記においてスイッチング素子としてサイリスタを示したが、それに限られるものではなく、ＦＥＴなどであっても良い。
【００５９】
また位相信号（Ｖ相パルス）を永久磁石が配置されたロータに対向配置される出力巻線２０の出力から検出したが、ホールＩＣやピックアップコイルを設けて検出しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の実施例に係るサイクロコンバータ式発電機を全体的に示すブロック図である。
【図２】図１に示す磁石発電部を構成するステータの平面図である。
【図３】図１に示すサイクロコンバータのブリッジ回路の構成を詳細に示すブロック図である。
【図４】図１に示す電子制御ユニット（ＥＣＵ）の正負コンバータ切替制御部による交流への変換時の正、負群コンバータの切替（選択）動作を示すタイム・チャートである。
【図５】同様に図１に示す電子制御ユニットの電圧実効値制御部による交流への変換時の正、負群コンバータの点弧動作を示すタイム・チャートである。
【図６】図５の正、負群コンバータの点弧動作で使用される目標周波数波形を示すタイム・チャートである。
【図７】図１に示す電子制御ユニットの電圧実効値制御部による動作を示すフロー・チャートである。
【図８】図７の処理で使用される、負荷で要求される要求電力に応じて設定される目標エンジン回転数の特性を示すグラフである。
【図９】図７の処理で算出される目標周波数の１周期の間に生成される位相信号（Ｖ相パルス）の個数を示すタイム・チャートである。
【図１０】同様に、図７の処理で算出される目標周波数の１周期の間に生成される位相信号（Ｖ相パルス）の個数を示すタイム・チャートである。
【図１１】同様に、図７の処理で算出される目標周波数の１周期の間に生成される位相信号（Ｖ相パルス）の個数を示すタイム・チャートである。
【図１２】図７の処理で使用される、正、負群コンバータの点弧回数の特性を示すグラフである。
【図１３】この実施例に係る発電機の出力周波数とエンジン回転数を同期させる制御を示すタイム・チャートである。
【図１４】従来技術に係る発電機の一定周波数を出力させる制御を示すタイム・チャートである。
【図１５】図１３に示す制御でエンジン回転数が急変したときの出力電圧と周波数の安定度を検証するシミュレーション結果を示すデータ図である。
【図１６】図１４に示す制御についての図１５と同様のデータ図である。
【図１７】図１５と図１６に図示した内容を数値化した表である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  サイクロコンバータ式発電機、１２  内燃機関（エンジン）、１４  磁石発電部、１４ａ  ステータ、１４ａ１  ステータコア、１４ａ２  突起、１４ｂ  ロータ、１４ｂ１  永久磁石、１６  ３相の出力巻線、２０，２２  単相の出力巻線、２４  サイクロコンバータのブリッジ回路、２４ａ  正群コンバータ、２４ｂ  負群コンバータ、２４ｃ  平滑コンデンサ、２６  電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２６ａ  正負コンバータ切替制御部、２６ｂ  電圧実効値制御部、２６ｃ  物理値変換部、２６ｄ  スロットル制御部、２８  給電路、３０  負荷、３２  電圧センサ、３４  電流センサ、３６  周波数設定ＳＷ
【図１】
0005130109.tif 000002
【図２】
0005130109.tif 000003
【図３】
0005130109.tif 000004
【図４】
0005130109.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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